CN114371463A - 一种光感应模组及采用其的激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光感应模组，包括多个光子感应单元组，所述光子感应单元组包括至少两个光子感应单元，所述光感应模组至少包括两种不同开口率的光子感应单元。本发明实施例还公开了采用该光感应模组的激光雷达。本发明实施例提供的技术方案采用多个光子感应单元形成光子感应单元组，通过不同开口率的光子感应单元配置，有效降低误差，提高测量效率。

Description

一种光感应模组及采用其的激光雷达

技术领域

本申请涉及光电感应领域，特别涉及一种光感应模组及采用其的激光雷达。

背景技术

利用光在均与介质内飞行速度为定值的特性，产生了飞行时间(Timeof Flight,TOF)测量技术。改技术长期用于测量距离等领域。然而，随着人类生活场景需要，TOF技术逐渐被用来采集物体的深度信息，进而向成像技术方向发展。例如最新的苹果手机iphone12promax就在起背面采用了激光雷达，又例如谷歌公司在其自动驾驶车辆上采用的激光雷达也采用了TOF技术。

目前DTOF(Direct Time of Flght)，即直接飞行时间测量技术，由于其算法简单、功率低的特性得到了产业界的青睐。

直接飞行时间测量系统向外发射具有固定波长的周期光脉冲信号，如采用940nm光信号的激光雷达，周期光脉冲信号照射到物体上返回，通过滤波器，如滤光片等将环境中的其他波长光子滤除，入射到具有SPAD的传感器，SPAD就被认为受光子触发产生光感应信号。将该光感应信号输出到TDC(时间数字转化单元，时间数字转化单元通过计算光脉冲起点时间即START(开始)信号，和截止时间即STOP(停止)信号之间时间差T，从而计算飞行距离：计算公式L＝C*T/2。但由于物体反射回波信号的飞行时间有一定的波动变化以及环境光噪声的影响，DTOF系统需要利用TCSPC技术(时间相关单光子计数技术)，重复发射和接收光信号N次，然后对捕捉到周期光脉冲信号的N’次飞行时间进行计数。该计数被附上像素地址后存储于存储单元中并进行累加，多次统计后做直方图，最后选取直方图中出现计数最高的飞行时间t用来计算待测物体的深度L，这称为完整的一帧测量。很显然，重复发射的激光脉冲次数N越多，单帧测量的时间就会越长，对应的帧率就会越低。但另一方面N值越大意味着采集到的信息也会越多，相应的测量信噪比以及距离精度也会提高。

当一个发射接收周期接收的信号光子数较多时，实际测到的直方图计数中的信号峰会前倾，使得测得物体的飞行时间比实际值偏小，这种效应称为雪崩堆积效应(Pile upeffect)。在场景中可能存在的高反射物体或者在测量较近物体距离时，反射的环境光或者信号光强太大，可能导致像素接收产生雪崩堆积效应以及该效应增强。

因此，如何在不降低帧率的情况下提高飞行时间感测的计数，减少雪崩堆积效应，提升dToF系统的感测效率是本发明要解决的问题。

发明内容

有鉴于此现有技术存在测量效率较低及容易引入误差的问题，本发明提供一种光感应模组及采用所述光感应模组的激光雷达。

本申请实施例提供了一种光感应模组，包括多个光子感应单元组，所述光子感应单元组包括至少一个光子感应单元，所述光感应模组至少包括两种不同开口率的光子感应单元。

在某些实施例中，所述各种开口率的光子感应单元均匀分布。

在某些实施例中，所述各种开口率的光子感应单元在单位面积内的分布数量相同。

在某些实施例中，所述相邻光子感应单元的开口率不同。

在某些实施例中，所述开口率较高的光子感应单元较多分布在光感应模组外围部分，所述开口率较低的光子感应单元较多分布在光感应模组的中心部分。

在某些实施例中，包括5％、25％、50％、100％四种开口率的光子感应单元。

在某些实施例中，所述光子感应单元组具有一致的光子感应单元数量，其中所述对应位置相同的光子感应单元开口率相同。

在某些实施例中，所述同一光子感应单元内不同光子感应单元开口率不同。

在某些实施例中，所述光感应模组还包括分配电路和时间数字转换单元和存储空间，所述光子感应单元用于接收周期光脉冲信号并触发产生光子感应信号，所述光子感应单元可分配组合构成多个光子感应单元组，所述光子感应单元通过所述分配电路输出信号至所述时间数字转换单元，所述光子感应单元组被配置为，在一个光脉冲周期内，所述光子感应单元组可接收周期光脉冲并输出多个光子感应信号，所述分配电路配置为，可将所述光子感应信号分配输出至时间数字转换单元，所述时间数字转换单元用于将所述光子感应信号转换为时间信号，所述存储空间用于存储所述时间信号。

在某些实施例中，所述存储空间根据光子感应单元组的坐标划分成多个存储子空间，所述存储子空间包括多个时间分箱，所述同一光子感应单元组产生的光子感应信号存储在对应坐标的存储子空间中的相应时间分箱内，所述存储模式为累加。

在某些实施例中，每个光子感应单元组包括至少两个光子感应单元，在一个光脉冲周期内，所述光子感应单元组内的多个光子感应单元都可触发产生光子感应信号，所述光子感应信号被分配电路分配至所述时间数字转换单元，所述时间数字转换单元将所述光子感应信号转化为时间信号。

在某些实施例中，所述光子感应单元在一个光脉冲周期内可多次触发产生光子感应信号，所述光子感应信号被分配电路分配至所述时间数字转换单元转换成时间信号。

在某些实施例中，所述时间数字转换单元包括多个时间数字转换单元，每个所述时间数字转换单元可通过分配电路接收光子感应单元的信号。

在某些实施例中，所述时间数字转换单元数量大于所述光子感应单元组数量且小于所述光子感应单元数量。

在某些实施例中，所述时间数字转换单元包括至少一个粗测时间数字转换单元和多个细测时间数字转换单元，所述粗测数字转换单元与分配电路信号连接用于根据光子感应信号取得粗测时间信号，所述细测数字转换单元与分配电路信号连接用于根据光子感应信号取得细测时间信号。

在某些实施例中，所述细测时间数字转换单元数量大于所述光子感应单元组数量且小于所述光子感应单元数量。

在某些实施例中，所述光子感应单元组之间设置有光屏障。

在某些实施例中，所述光子感应单元组在所述光脉冲接收方向上设置有光调制单元，所述光调制单元用于将光散射于光子感应单元组内的多个光子感应单元以感应。

在某些实施例中，所述光调制单元为匀光片、光栅或微透镜中的其中一种或多种。

一种激光雷达，其特征在于，包括如上的光感应模组，还包括光发射单元，所述光发射单元发射的是光脉冲，所述光感应模组与光发射单元共同连接有光感应控制单元，所述光感应控制单元用于控制所述光感应模组与光发射单元形成光感应测量。

一种便携终端，可用于运行应用软件，包括如上所述的激光雷达，所述光检测系统可为所述应用软件提供信息。

一种自主动作终端，包括自主动作机构，还包括如上所述的激光雷达，所述激光雷达用于为自主动作终端提供信息，所述激光雷达产生的信息可作为所述自主动作终端的动作决策基础之一而驱动自主动作机构动作。

本发明实施例提供的技术方案采用多个光子感应单元形成光子感应单元组，通过不同开口率的光子感应单元配置，有效降低误差，提高测量效率。

本申请实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请实施例的实践了解到。

附图说明

图1是本申请实施例1提供的光感应模组示意图

图1-1本申请实施例1提供的其中一种光感应模组示意图

图1-2本申请实施例1提供的其中另一种光感应模组示意图

图2是本申请实施例2提供的光感应模组示意图

图3是本申请实施例2中的存储单元

图4是本申请实施例3提供的光感应模组示意图

图5是本申请实施例4提供的光感应模组示意图

图6是本申请实施例5提供的光感应模组示意图

图7是本申请实施例6提供的光感应模组示意图

图8是本申请实施例7提供的光感应模组及激光雷达剖视示意图

图9是本申请实施例8便携终端示意图

图10是本申请实施例8便携终端感测光路示意图

具体实施例

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。并且本发明说明书对实施例进行的编号如实施例1、2、3等，并不代表对实施例的好坏优劣的排序，仅适用于说明的方便准确易于理解。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设定之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

进一步的，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供了一种光感应模组120，所述光感应模组包括多个光子感应单元组21、22、23、24，所述光子感应单元组包括光子感应单元211-244，所述光感应模组至少包括两种不同开口率的光子感应单元。

所述光感应模组包括至少两种开口率的光子感应单元。目前主要的开口可选如下四种100％、50％、25％、5％。不同开口率的感应单元，可以有效对应不同距离的接收。在本申请中，不同的开口率采用不同大小的圆表示，但需要注意的是该表达只是用于开口率的示意，并不代表器件实际的表面特征。

如图1-1所示，进一步的，可以将所述各种开口率的光子感应单元均匀交错设置，进一步使得光子不合理集中的问题被弱化。如图1-1其5％开口率的光子感应单元按照斜45％方向进行排列，两排5％光子感应单元间隔有一排50％开口率光子感应单元。该设计对于高反射物体具有优势。假设，任一个光斑投射于单个光子感应单元组上时，接收的光子感应单元为2个50％光子感应单元及2个5％光子感应单元。而当光斑投射于每个光子感应单元的一个角时，也即整个光感应模组中心区域时，仍然是2个50％光子感应单元及2个5％光子感应单元。而当光斑投射于两个光子感应单元之间，也仍然是2个50％光子感应单元及2个5％光子感应单元。就算我们放大光斑的大小，其投射的50％光子感应单元及5％光子感应单元个数都是基本相等的。因此在大部分光斑投射的情形下，可覆盖两种开口率的光子感应单元。

如图1-2所示，进一步的，所述相邻光子感应单元的开口率不同。当光感应模组包括三个及以上的开口率单元时，为了更好均匀分布不同的开口率单元，减少雪崩堆积现象，我们发现，不同开口率的光子感应单元应排布为不相邻。

进一步的，我们发现，大多数高光光斑的出现，光斑的覆盖面较大，足够覆盖多个光子感应单元。其实，只要将所述各种开口率的光子感应单元在单位面积内的分布数量配置均匀，就基本可以保证在高光光斑内覆盖的各种开口率光子感应单元的数量基本一致。也足以避免光反射物体造成的雪崩堆积现象。

如图1-2所示，进一步的，所述光子感应单元组具有一致的光子感应单元数量，其中所述对应位置相同的光子感应单元开口率相同。

如图1-2所示，进一步的，所述同一光子感应单元内不同光子感应单元开口率不同。

如图1-3所示，本实施例的光感应模组包括四个光子感应单元组，所述每个光感应单元组包括4个光子感应单元，所述光子感应单元包括50％、5％两种开口率。为了减少雪崩堆积效应，如图所示，将50％开口率的光子感应单元排布在尽可能远离中心处的位置。所述开口率较高的光子感应单元较多分布在光感应模组外围部分，所述开口率较低的光子感应单元较多分布在光感应模组的中心部分。

进一步的，所述各种开口率的光子感应单元在单位面积内的分布数量相同。

实施例2：

进一步的，如图2、3所示，本申请实施例提供了一种光感应模组1000，包括光感应阵列100，所述光感应阵列100由多个光子感应单元111-144构成，所述光子感应单元可采用SPAD(单光子雪崩二极管)，用于感应特定频率的周期光脉冲信号并产生触发信号。所述光感应模组1000还包括分配电路200、时间数字转换单元300和存储单元400，所述光子感应单元111-144用于接收周期光脉冲信号并触发产生光子感应信号，所述光子感应单元构成多个光子感应单元组11-14。当然，一个光子感应单元组也可以由一个光子感应单元构成。所述光子感应单元11-14通过读出电路读出。可以采用信号放大器、时间数字转换单元(Time-to-Digital Converter,TDC)、模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)等器件中的一种或者多种组成的读出电路。本发明实施例采用所述分配电路200输出信号至所述时间数字转换单元300。所述光子感应单元组被配置为，在一个光脉冲周期内，所述光子感应单元组可接收周期光脉冲并输出多个光子感应信号，所述分配电路200可将所述光子感应信号分配输出至时间数字转换单元300，所述时间数字转换单元300用于将所述光子感应信号转换为时间信号，并储存在所述存储单元400内。

所述存储单元400根据光子感应单元组的坐标划分成多个存储子空间，所述存储子空间包括多个时间分箱，所述同一光子感应单元组产生的光子感应信号存储在对应坐标的存储子空间中的相应时间分箱内，所述存储模式为累加。

为了在一个光脉冲周期内，将光子感应单元组配置为可以接收多个光子，有多种技术方案，包括但不限于以下几种：

光子感应单元组包括多个光子感应单元，在一个周期内只要有多个光子就有几率可以触发多个光子感应单元。同时，每个光子感应单元都分别连接分配电路，因此可达到在一个光脉冲周期内所述光子感应单元组可以多次触发并输出多个光子感应信号；

还有一种方式，提高光子感应单元组淬灭复位的速度，在一个光脉冲周期内可多次感应光子并输出光子感应信号。这种方式下，我们可以提高光子感应单元的性能来实现，如提高光子感应单元复位的速度。当然也可以通过增加加速淬灭复位的电路来实现，比如给所述光子感应单元增加反向复位电压。

进一步的，数字转换单元300由数字转换单元310、320、330、340组成。通过采用这种多组数字转换单元的方式，可以提升光子感应信号转化为时间信号的速度和效率。

进一步的，光子感应单元111、113、131、133配置为100％开口率，光子感应单元112、114、132、134配置为50％的开口率，光子感应单元121、123、141、143配置为5％的开口率，光子感应单元122、124、142、144配置为25％的开口率。

实施例3

可选的，如图4示，本申请实施例提供了一种光感应模组1100，采用了分配电路210，该分配电路210为固定式分配电路。所述光子感应单元组111、112、121、122与数字转换单元31固定连接，其触发信号固定分配给数字转换单元310。所述光子感应单元113、114、123、124与数字转换单元31固定连接，其触发信号固定分配给数字转换单元320。同理，所述光子感应单元131、132、141、142与数字转换单元330固定连接，所述光子感应单元133、134、143、144与数字转换单元340固定连接。

实施例4

可选的，如图5所示，本申请实施例提供了一种光感应模组1200，采用了分配电路220由四个四进四出锁存单元221-224构成。所述锁存单元将光子感应信号暂存，并根据数字转换单元的占用情况可选择地输出至空闲的数字转换单元，以进一步保证该光子感应信号更大概率被统计。

实施例5：

可选的，如图6所示，本申请实施例提供了一种光感应模组1300，所述分配电路230采用四个选通电路231-234，当光子感应信号使得数字转换单元310导通并处于高电平状态，数字转换单元320处于工作状态可接收第二个光子感应信号，所述数字转换单元320变为高电平状态后，数字转换单元330可接收第三个光子感应信号，所述数字转换单元340依次类推。因此，所述分配电路配置为将所述光子感应信号依次分配至数字转换单元，从而充分利用空闲数字转换单元。

进一步的，所述光子感应单元组11-14包括至少两个光子感应单元，在一个光脉冲周期内，所述光子感应单元组内的多个光子感应单元111-144都可触发产生光子感应信号，所述光子感应信号通过分配电路分配至所述时间数字转换单元，所述时间数字转换单元将所述光子感应信号转化为时间信号，并累积储存在所述存储单元内。所述每个光子感应信号的时间信号与光子信号的坐标信息一同存储在所述存储单元中的相应通道内，每个相同时间信号和坐标信息的信号被存储在相同的通道内，从而可形成一时间信号直方图。

进一步的，所述光子感应单元111-144在一个光脉冲周期内可多次触发产生光子感应信号，所述光子感应信号被分配电路分配至所述时间数字转换单元转换成时间信号，并累加储存在存储单元内。通过配置加速淬灭和重置电路，使得在一个光脉冲周期内，同一个光子感应单元可以多次触发光子感应信号，提高一个光脉冲周期内的信息采集速度。

进一步的，还包括光子感应单元组控制单元，所述光子感应单元组受光子感应单元组控制单元控制信号输出。通过设置光子感应单元组控制单元，可以控制光子感应单元组内多个光子感应单元是在一个光脉冲周期内多次触发接收和输出的模式，还是在一个光脉冲周期内只进行一次触发接收和输出。

同样的，为实现这样的控制，进一步的，还包括光子感应单元控制单元，所述光子感应单元受所述光子感应单元控制单元控制信号输出。

进一步的，还包括光子感应单元组控制单元，所述光子感应单元组受光子感应单元组控制单元控制信号输出。通过设置光子感应单元组控制单元，可以控制光子感应单元组内多个光子感应单元是在一个光脉冲周期内多次触发接收和输出的模式，还是在一个光脉冲周期内只进行一次触发接收和输出。控制单元可以配置为可使光感应模组具有多种模式。第一种模式，在一个光脉冲周期内，让一个光子感应单元组内只有一个光子感应单元可被触发。第二种模式，在一个光脉冲周期内，让一个光子感应单元组内每个光子感应单元都有且仅有一次触发的机会，当其中一个光子感应单元被触发后，在同一个周期内，该光子感应单元就不可以再次触发。第三种模式，在一个光脉冲周期内，允许一个光子感应单元组内每个光子感应单元可多次触发。第四种模式，在一个光脉冲周期内，允许一个光子感应单元组内一部分光子感应单元仅可触发一次，一部分光子感应单元可触发多次。第五种模式，在一个光脉冲周期内，允许一个光子感应单元组内的多个或者全部光子感应单元可以按照一定顺序轮流触发。具体的，对每个光子感应单元设置可控开关。再具体的，可以设置相应电路使得光子感应单元为是否通电、是否工作、是否输出。

进一步的，所述时间数字转换单元与所述光子感应单元数量相同。在本发明实施例中因采用相应的分配电路，比现有技术中采用每个光子感应单元直接连接一个数字转换单元的方式更节省电路规模和功耗。所以所述光子感应单元数量可配置为最高等于所述光子感应单元数量。

进一步的，为了使得电路规模达到最合适的配置，所述时间数字转换单元与所述光子感应单元组数量相同。

实施例6：

可选的，如图7所示，所述时间数字转换单元包括至少一个粗测时间数字转换单元350和多个细测时间数字转换单元311、321、331、341，所述粗测数字转换单元350与分配电路200信号连接，所述粗测数字转换单元350根据光子感应信号取得粗测时间信号，所述细测数字转换单元311、321、331、341与分配电路200信号连接用于根据光子感应信号取得细测时间信号。一个光子感应单元的光子感应信号分别取得粗测时间信号和细测时间信号，两种信号合并形成完整时间信号并存储在存储单元，以形成直方图。通过粗测时间数字转换单元和细测时间数字转换单元的组合，可以有效降低电路规模，并且在一个脉冲周期内可以获得更多的时间数字信号。

进一步的，所述细测时间数字转换单元与光子感应单元数量相同。当通过粗测时间数字转换单元和细测时间数字转换单元组合使用，减少电路规模，从而可以更多配置细测时间数字转化单元与光子感应单元配合，最高可以和光子感应单元的数量相同，保证每个信号的接收。所述粗测时间数字转换单元和细测时间数字转换单元可同步进行检测，最终将结果合并为终测时间信号。

进一步的，所述粗测时间数字转换单元可以为多个。

进一步的，所述粗测时间数字转换单元数量和光感应单元组数量相同。

进一步的，所述粗测时间数字转换单元数量和光感应单元组数量相同，每个粗时间数字转换单元与固定的一个光感应单元组对应。

可选的，为了达到电路规模和测量精度的平衡，可以采用将所述细测时间数字转换单元配置为与光子感应单元组数量相同或者接近。

可选的，所述光子感应单元为SPAD或APD，或者其他类似能够有效形成光脉冲感应的器件。单光子雪崩二极管(Single Photo Avalanche Diode,SPAD)、雪崩光电二极管APD(Avalanche Photo Diode)或其他合适的光电转换元件。

所述处理器例如但不限于应用处理器(Application Processor,AP)、中央处理器(CPU)、微控制器(MCU)等。所述存储器30包括但不限于闪存(Flash Memory)、带电可擦写可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable read only memory,EEPROM)、可编程只读存储器(Programmable read only memory,PROM)、以及硬盘等。

实施例7：

如图8所示，本实施例公开了一种光感应模组，包括设置在基板20上的光感应单元组21、22、23、24，所述光子感应单元组21包括光子感应单元211、212、221、222，所述光子感应单元组22包括光子感应单元231、232、241、242，所述光子感应单元组23包括光子感应单元213、214、223、224，所述光子感应单元组24包括光子感应单元组233、234、243、244。

所述光子感应单元组设置光调制单元，如光调制单元610、620。所述光调制单元设置于所述光子感应单元接收光脉冲的方向上，用于将光脉冲信号进行调制，如进行散射从而较为均匀地分配到每个光感应单元上，以避免光信号在一些方向上过于集中或者过于分散。即在每个光感应单元接收光信号之前，通过光调制单元的散射作用，将光脉冲散射，使得光感应单元组接收的光子均匀分摊到每个光感应单元组上。还可以通过光调制单元将光脉冲调制成一些特定的均匀这样的设计使得高反物体或者近距离物体反射的大量光子不再局限于单个或者某几个光感应单元的接收，而是分摊到光感应单元组内所有光感应单元上，雪崩堆积效应减弱，最终使得各自的飞行时间计数保持正常，并且汇总到整个光感应单元组的飞行时间直方图计数正常。

优选的，所述光调制单元为匀光片、光栅或微透镜中的其中一种或多种。

进一步的，所述至少部分光子感应单元组之间设置有光屏障，所述光屏障用于避免所述各光子感应单元组之间的光串扰。

更进一步的，在光感应单元之间设置有光屏障，所述光屏障可以阻挡光子在不同光感应单元之间进行串扰。

实施例8

如图1、8所示，本申请实施例提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括如上所述的光感应模组120，还包括光发射单元710，所述光发射单元可发射光脉冲，所述光感应模组与光发射单元共同连接光感应控制单元，所述光感应控制单元用于控制所述光感应模组与光发射单元形成光感应测量。所述光发射单元可以采用发光二极管(Light Emitting Diode,LED)、垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,简称VCSEL,也可译为垂直共振腔面射型激光)、分布式反馈(Distribute Feedback,DFB)激光器、激光二极管(Laser Diode,LD)、法布里泊罗(Fabry Perot,FP)激光器以及电吸收调制激光器(Electro-absorption Modulated,EML)等形式的光源。

具体的，所述激光雷达包括在基板20上设置有支撑结构630，通过支撑结构630固定透镜640，光子感应单元211、212、213、214等，以及光调制单元610、620。光子感应单元之间设置有光屏障500。所述光子感应单元构成光子感应单元组21、22、23、24，所述光子感应单元组之间通过光屏障510、520、530、540进行隔离，避免光串扰。

所述发射单元710上方还设置有出射光孔730。所述发射单元710一侧设置有检测光子感应单元720，所述检测光子感应单元720用于确定一个光脉冲周期的起始时间。

在一个光脉冲周期内，光子可以通过透镜640接收后，经由光调制单元610触发光子感应单元产生触发信号。并通过如实施例1至6之一的电路结构，将每个光子的触发信号都进行时间信号转换，并累加存储在存储单元的相应分箱内。从而在一个光脉冲周期或者相对短的几个光脉冲周期内就能实现目标物体的感测。相对于现有技术每个周期一个光子感应单元组智能输出一个光子触发信号的方案，本发明实施例的方案效率更高。实现了以空间换时间的感测效率。

实施例9：

如图9、10所示，本申请再一实施例提供了一种便携终端2000，所述便携终端2000包括如上所述的激光雷达。所述激光雷达包括机体2100，以及设置在机体2100上的光感应模组2320，和发射单元2310，所述激光雷达可以获取深度信息，所述便携终端2000可用于运行应用软件，所述光检测系统可为所述应用软件提供信息。

所述发射单元2310向目标发射特定波长的光脉冲，在碰到目标物体后形成反射回波，所述光感应模组2320接收所述反射回波。在一个光脉冲周期内，光感应模组可以接收大量反射回波，并可触发信号并转化为相应的时间信号存储在存储单元相应的时间分箱内，其中相同坐标的多个数据进行累加。通过以上方案，可以实现深度信息的快速采集，从而为便携终端提供高效的信息处理信号基础。

Claims (20)

1.一种光感应模组，其特征在于，包括多个光子感应单元组，所述光子感应单元组包括至少两个光子感应单元，所述光感应模组至少包括两种不同开口率的光子感应单元。

2.如权利要求1所述的光感应模组，其特征在于，所述各种开口率的光子感应单元均匀分布。

3.如权利要求1所述的光感应模组，其特征在于，所述各种开口率的光子感应单元在单位面积内的分布数量相同。

4.如权利要求1所述的光感应模组，其特征在于，所述相邻光子感应单元的开口率不同。

5.如权利要求1所述的光感应模组，其特征在于，所述开口率较高的光子感应单元较多分布在光感应模组外围部分，所述开口率较低的光子感应单元较多分布在光感应模组的中心部分。

6.如权利要求1所述的光感应模组，其特征在于，包括5％、25％、50％、100％四种开口率的光子感应单元。

7.如权利要求1所述的光感应模组，其特征在于，所述光子感应单元组具有一致的光子感应单元数量，其中所述对应位相同的光子感应单元开口率相同。

8.如权利要求1所述的光感应模组，其特征在于，所述同一光子感应单元组内不同光子感应单元开口率不同。

9.如权利要求1所述的光感应模组，其特征在于，所述光感应模组还包括时间数字转换模块和存储单元，所述光子感应单元用于接收周期光脉冲信号并触发产生光子感应信号，所述光子感应单元输出光子感应信号至所述时间数字转换单元，所述光子感应单元组被配置为，在一个光脉冲周期内，所述光子感应单元组可多次触发并输出多个光子感应信号，所述时间数字转换单元用于将所述光子感应信号转换为时间信号，所述存储单元用于存储所述时间信号。

10.如权利要求9所述的光感应模组，其特征在于，所述存储空间根据光子感应单元组的坐标划分成多个存储子空间，所述存储子空间包括多个时间分箱，所述同一光子感应单元组时间信号存储在对应坐标的存储子空间中的相应时间分箱内。

11.如权利要求9所述的光感应模组，其特征在于，还包括分配电路，所述光子感应信号被分配电路分配至所述时间数字转换模块。

12.如权利要求9所述的光感应模组，其特征在于，还包括分配电路，所述时间数字转换模块包括多个时间数字转换单元，所述分配电路将所述光子感应信号分配至所有时间数字转换单元。

13.如权利要求12所述的光感应模组，其特征在于，所述时间数字转换单元数量大于等于所述光子感应单元组数量且小于等于所述光子感应单元数量。

14.如权利要求9所述的光感应模组，其特征在于，还包括分配电路，所述时间数字转换模块包括至少一个粗测时间数字转换单元和多个细测时间数字转换单元，所述分配电路将所述光子感应信号分配至所有细测时间数字转换单元。

15.如权利要求14所述的光感应模组，其特征在于，所述细测时间数字转换单元数量大于所述光子感应单元组数量且小于所述光子感应单元数量。

16.如权利要求1至15任意一项所述的光感应模组，其特征在于，所述光子感应单元组之间设置有光屏障。

17.如权利要求1至15任意一项所述的光感应模组，其特征在于，所述光子感应单元组在所述光脉冲接收方向上设置有光调制单元，所述光调制单元用于将光散射于光子感应单元组内的光子感应单元以感应。

18.如权利要求17所述的光感应模组，其特征在于，所述光调制单元为匀光片、光栅或微透镜中的其中一种或多种。

19.一种激光雷达，其特征在于，包括如权利要求1至18任意一项所述的光感应模组，还包括光发射单元，所述光发射单元发射的是光脉冲，所述光感应模组与光发射单元共同连接有光感应单元控制单元，所述光感应控制单元用于控制所述光感应模组与光发射单元形成光感应测量。

20.一种便携终端，可用于运行应用软件，其特征在于还包括权利要求19所述的激光雷达，所述光检测系统可为所述应用软件提供信息。

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